JP2002019130A - インクジェット記録ヘッドの製造方法およびインクジェット記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録ヘッドの製造方法およびインクジェット記録ヘッドInfo
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- JP2002019130A JP2002019130A JP2000209090A JP2000209090A JP2002019130A JP 2002019130 A JP2002019130 A JP 2002019130A JP 2000209090 A JP2000209090 A JP 2000209090A JP 2000209090 A JP2000209090 A JP 2000209090A JP 2002019130 A JP2002019130 A JP 2002019130A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 記録素子基板の電極と電気配線テープの電極
端子との電気接続不良の発生を低減させる。 【解決手段】 狭い配列ピッチPaの、第1の記録素子
基板H1100の電極H1104に対して、配列ピッチ
Paの、電気配線テープH1300の電極端子H130
2を位置合わせすることで、配列ピッチPaに対して広
い配列ピッチPbの、第2の記録素子基板H1101の
電極H1104に対して、配列ピッチPbの、電気配線
テープH1300の電極端子H1302は、接続される
べき電極に隣接する電極と距離S1の間隔を開けて接続
することができる。
端子との電気接続不良の発生を低減させる。 【解決手段】 狭い配列ピッチPaの、第1の記録素子
基板H1100の電極H1104に対して、配列ピッチ
Paの、電気配線テープH1300の電極端子H130
2を位置合わせすることで、配列ピッチPaに対して広
い配列ピッチPbの、第2の記録素子基板H1101の
電極H1104に対して、配列ピッチPbの、電気配線
テープH1300の電極端子H1302は、接続される
べき電極に隣接する電極と距離S1の間隔を開けて接続
することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インク等の液体を
吐出して記録動作を行うインクジェット記録装置に用い
られるインクジェット記録ヘッドの製造方法およびイン
クジェット記録ヘッドに関する。本発明は、一般的なプ
リント装置のほか、複写機、通信システムを有するファ
クシミリ、プリント部を有するワードプロセッサ等の装
置、あるいは、これらの装置を複合した多機能記録装置
等に適用することができる。
吐出して記録動作を行うインクジェット記録装置に用い
られるインクジェット記録ヘッドの製造方法およびイン
クジェット記録ヘッドに関する。本発明は、一般的なプ
リント装置のほか、複写機、通信システムを有するファ
クシミリ、プリント部を有するワードプロセッサ等の装
置、あるいは、これらの装置を複合した多機能記録装置
等に適用することができる。
【0002】
【従来の技術】従来、インクジェット記録装置は、ラン
ニングコストが安く、装置の小型化も可能であり、さら
に、複数色のインクを用いてカラー画像記録に対応する
ことも容易であることから、コンピュータ関係の出力機
器等に幅広く利用され、商品化されている。
ニングコストが安く、装置の小型化も可能であり、さら
に、複数色のインクを用いてカラー画像記録に対応する
ことも容易であることから、コンピュータ関係の出力機
器等に幅広く利用され、商品化されている。
【0003】一方、記録ヘッドの吐出口からインクを吐
出するためのエネルギを発生するエネルギ発生素子とし
ては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、
レーザなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱によ
る作用でインク滴を吐出させるもの、あるいは発熱抵抗
体を有する電気熱変換素子によって液体を加熱させるも
の等がある。
出するためのエネルギを発生するエネルギ発生素子とし
ては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、
レーザなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱によ
る作用でインク滴を吐出させるもの、あるいは発熱抵抗
体を有する電気熱変換素子によって液体を加熱させるも
の等がある。
【0004】その中でも熱エネルギを利用してインク滴
を吐出させる方式のインクジェット記録方式のヘッド
は、吐出口を高密度に配列することができるため高解像
度の記録が可能である。その中でも電気熱変換素子をエ
ネルギ発生素子として用いた記録ヘッドは、小型化も容
易であり、かつ最近の半導体分野における技術の進歩と
信頼性の向上が著しいIC技術やマイクロ加工技術の長
所を十二分に活用でき、高密度実装化が容易で製造コス
トも安価なことから有利である。
を吐出させる方式のインクジェット記録方式のヘッド
は、吐出口を高密度に配列することができるため高解像
度の記録が可能である。その中でも電気熱変換素子をエ
ネルギ発生素子として用いた記録ヘッドは、小型化も容
易であり、かつ最近の半導体分野における技術の進歩と
信頼性の向上が著しいIC技術やマイクロ加工技術の長
所を十二分に活用でき、高密度実装化が容易で製造コス
トも安価なことから有利である。
【0005】従来、特開平10-776号公報のよう
に、ポリイミドフィルム上に銅箔を接着して、この銅箔
をパターニングし、金メッキしたフレキシブルフイルム
配線基板(以下、電気配線テープとも称する)のリード
(電極端子)に、記録素子の電極上のバンプを熱超音波
圧着法で電気接合し、さらに封止した後、支持体に接着
する方法が知られている。また、特開平11-1388
14号公報の様に、複数の記録素子をそれぞれ独立の電
気配線テープに接続した後に、支持体に接着するものも
知られている。特開平11-138814号公報はカラ
ー印刷用に複数の記録素子を備えているが、単一の基板
でカラー印刷できるように、内部を分割しているものも
有る。
に、ポリイミドフィルム上に銅箔を接着して、この銅箔
をパターニングし、金メッキしたフレキシブルフイルム
配線基板(以下、電気配線テープとも称する)のリード
(電極端子)に、記録素子の電極上のバンプを熱超音波
圧着法で電気接合し、さらに封止した後、支持体に接着
する方法が知られている。また、特開平11-1388
14号公報の様に、複数の記録素子をそれぞれ独立の電
気配線テープに接続した後に、支持体に接着するものも
知られている。特開平11-138814号公報はカラ
ー印刷用に複数の記録素子を備えているが、単一の基板
でカラー印刷できるように、内部を分割しているものも
有る。
【0006】近年では、インクジェット記録装置の価格
の低下も著しく、インクジェット記録ヘッドもいかに安
く作るかが課題となっている。その為には、部品の材料
費、特に記録素子基板の集積化が最も効果的で、たとえ
ば、カラー用のイエロー、マゼンタ、シアンの3色の一
体化が多く採用されている。さらに、文字等の印刷に頻
繁に使用されるブラックも、同一ヘッドに組み込むこと
も多く採用されている。一方、安価に製造するだけでな
く、特にブラックの場合、記録速度の向上が求められて
おり、記録素子数を多くすることで、これを達成する方
法がよく取られるが、こうした場合には、ブラックの記
録素子基板はカラー用と比較して、吐出口列方向に長い
形状のものとなっている。この様に、複数の異なる記録
素子基板を単一の電気配線テープに実装する方法は、特
登録2839686号等で、駆動用等の半導体素子とし
ては、採用されている。
の低下も著しく、インクジェット記録ヘッドもいかに安
く作るかが課題となっている。その為には、部品の材料
費、特に記録素子基板の集積化が最も効果的で、たとえ
ば、カラー用のイエロー、マゼンタ、シアンの3色の一
体化が多く採用されている。さらに、文字等の印刷に頻
繁に使用されるブラックも、同一ヘッドに組み込むこと
も多く採用されている。一方、安価に製造するだけでな
く、特にブラックの場合、記録速度の向上が求められて
おり、記録素子数を多くすることで、これを達成する方
法がよく取られるが、こうした場合には、ブラックの記
録素子基板はカラー用と比較して、吐出口列方向に長い
形状のものとなっている。この様に、複数の異なる記録
素子基板を単一の電気配線テープに実装する方法は、特
登録2839686号等で、駆動用等の半導体素子とし
ては、採用されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな複数の記録素子基板を有し、電気配線テープと電気
接続する構成のインクジェット記録ヘッドにおいては、
以下に述べる課題があった。 (1)記録素子基板の高密度、高集積化などによって、
電極の配列ピッチが狭くなると、電気配線テープの電極
端子を記録素子基板の電極上のバンプに熱超音波圧着す
る際に、電気的ショートが発生しやすくなる。 (2)記録素子基板の記録素子数が多いと、必要となる
電極数が増加し、1つの記録素子基板当たりの上記
(1)で述べた電気的ショートの発生率が高くなる場合
がある。 (3)上記(1)、(2)の問題を解決するために、記
録素子基板の電極の配列ピッチを広げることによって記
録素子基板自体が大きくなってしまうと、記録素子基板
のコストが上昇してしまう場合がある。さらに、記録ヘ
ッドも大きくなり、ひいては記録装置が大きくなり、コ
ストも上昇する場合がある。 (4)記録素子基板を支持部材に位置合わせして固定し
たり、電気配線テープの電極端子を記録素子基板の電極
上のバンプに位置合わせしたりする場合には、位置合わ
せ時の組み付けばらつきによるずれが生じるが、そのず
れが大きくなると、電極と電極端子の熱超音波圧着時
に、不要な電気的ショートを引き起こす場合がある。ま
た、この電気的ショートは、電気配線テープの電極端子
と記録素子基板の電極の位置合わせ箇所によっても、発
生率が変わる。
うな複数の記録素子基板を有し、電気配線テープと電気
接続する構成のインクジェット記録ヘッドにおいては、
以下に述べる課題があった。 (1)記録素子基板の高密度、高集積化などによって、
電極の配列ピッチが狭くなると、電気配線テープの電極
端子を記録素子基板の電極上のバンプに熱超音波圧着す
る際に、電気的ショートが発生しやすくなる。 (2)記録素子基板の記録素子数が多いと、必要となる
電極数が増加し、1つの記録素子基板当たりの上記
(1)で述べた電気的ショートの発生率が高くなる場合
がある。 (3)上記(1)、(2)の問題を解決するために、記
録素子基板の電極の配列ピッチを広げることによって記
録素子基板自体が大きくなってしまうと、記録素子基板
のコストが上昇してしまう場合がある。さらに、記録ヘ
ッドも大きくなり、ひいては記録装置が大きくなり、コ
ストも上昇する場合がある。 (4)記録素子基板を支持部材に位置合わせして固定し
たり、電気配線テープの電極端子を記録素子基板の電極
上のバンプに位置合わせしたりする場合には、位置合わ
せ時の組み付けばらつきによるずれが生じるが、そのず
れが大きくなると、電極と電極端子の熱超音波圧着時
に、不要な電気的ショートを引き起こす場合がある。ま
た、この電気的ショートは、電気配線テープの電極端子
と記録素子基板の電極の位置合わせ箇所によっても、発
生率が変わる。
【0008】そこで本発明は、上記従来技術の有する問
題点に鑑み、安価で高品位のインクジェット記録を行え
る、記録素子基板の電極と、記録素子基板に電気的に接
続される電気配線テープの電極端子との電気接続不良の
発生率が低減されたインクジェット記録ヘッドの製造方
法およびインクジェット記録ヘッドを提供することを目
的とする。
題点に鑑み、安価で高品位のインクジェット記録を行え
る、記録素子基板の電極と、記録素子基板に電気的に接
続される電気配線テープの電極端子との電気接続不良の
発生率が低減されたインクジェット記録ヘッドの製造方
法およびインクジェット記録ヘッドを提供することを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、記録
液を吐出する複数の記録素子、および前記各記録素子に
対応する複数の電極を有する複数の記録素子基板と、前
記各記録素子基板の前記各電極に電気的に接続される複
数の電極端子を有する外部配線基板とを備えるインクジ
ェット記録ヘッドの製造方法において、前記各記録素子
基板のうちの第1の記録素子基板の、第1の配列ピッチ
で配列された前記各電極と、前記各記録素子基板のうち
の第2の記録素子基板の、前記第1の配列ピッチよりも
広い間隔の第2の配列ピッチで配列された前記各電極と
に対して前記外部配線基板の前記各電極端子を接続する
際、前記第1の配列ピッチに対応する前記外部配線基板
の前記各電極端子と、前記第1の記録素子基板の第1の
配列ピッチの前記各電極とで位置合わせをする位置合わ
せ工程を含むことを特徴とする。
本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、記録
液を吐出する複数の記録素子、および前記各記録素子に
対応する複数の電極を有する複数の記録素子基板と、前
記各記録素子基板の前記各電極に電気的に接続される複
数の電極端子を有する外部配線基板とを備えるインクジ
ェット記録ヘッドの製造方法において、前記各記録素子
基板のうちの第1の記録素子基板の、第1の配列ピッチ
で配列された前記各電極と、前記各記録素子基板のうち
の第2の記録素子基板の、前記第1の配列ピッチよりも
広い間隔の第2の配列ピッチで配列された前記各電極と
に対して前記外部配線基板の前記各電極端子を接続する
際、前記第1の配列ピッチに対応する前記外部配線基板
の前記各電極端子と、前記第1の記録素子基板の第1の
配列ピッチの前記各電極とで位置合わせをする位置合わ
せ工程を含むことを特徴とする。
【0010】上記の通りの本発明のインクジェット記録
ヘッドの製造方法は、外部配線基板の各電極端子を接続
する際に、第1の記録素子基板の、配列ピッチの狭い第
1の配列ピッチで配列された各電極と、この配列ピッチ
の狭い第1の配列ピッチに対応する外部配線基板の各電
極端子とで位置合わせをするため、電気ショート発生率
の高い第1の記録素子基板の電極端子の方がより精度良
く位置合わせされているので、ヘッド全体での電気ショ
ート発生率が減る。このため、各電極と各電極端子とを
金属間結合等により電気的に接続する際、電極端子が、
接続されるべき電極に隣接する電極とも接続されて生じ
る電気ショートなどによる電気不良の発生を低減させる
ことができる。
ヘッドの製造方法は、外部配線基板の各電極端子を接続
する際に、第1の記録素子基板の、配列ピッチの狭い第
1の配列ピッチで配列された各電極と、この配列ピッチ
の狭い第1の配列ピッチに対応する外部配線基板の各電
極端子とで位置合わせをするため、電気ショート発生率
の高い第1の記録素子基板の電極端子の方がより精度良
く位置合わせされているので、ヘッド全体での電気ショ
ート発生率が減る。このため、各電極と各電極端子とを
金属間結合等により電気的に接続する際、電極端子が、
接続されるべき電極に隣接する電極とも接続されて生じ
る電気ショートなどによる電気不良の発生を低減させる
ことができる。
【0011】また、本発明のインクジェット記録ヘッド
の製造方法は、各電極上に形成されているバンプに各電
極端子を金属間接合する金属間接合工程を含むものであ
ってもよい。
の製造方法は、各電極上に形成されているバンプに各電
極端子を金属間接合する金属間接合工程を含むものであ
ってもよい。
【0012】さらに、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの製造方法は、各記録素子基板をプレートに固定する
工程、位置合わせ工程、外部配線基板をプレートに固定
する工程、金属間接合工程の順に各工程を実施する工程
を含むものであってもよい。
ドの製造方法は、各記録素子基板をプレートに固定する
工程、位置合わせ工程、外部配線基板をプレートに固定
する工程、金属間接合工程の順に各工程を実施する工程
を含むものであってもよい。
【0013】本発明のインクジェット記録ヘッドは、記
録液を吐出する第1の配列間隔で配列された複数の記録
素子を有する第1の記録素子基板と、記録液を吐出する
第2の配列間隔で配列された複数の記録素子を有する第
2の記録素子基板と、前記第1、第2の記録素子基板に
電気的に接続される複数の電極端子を有する共通外部配
線基板と、を備えるインクジェット記録ヘッドにおい
て、前記第1の記録素子基板は、前記記録素子の配列方
向の両端に前記電極端子と電気的に接続する第3の配列
間隔で配列された電極を有しており、前記第2の記録素
子基板は、前記記録素子に対応するとともに前記電極端
子と電気的に接続する第4の配列間隔で配列された電極
を有しており、前記記録素子の第1の配列間隔が第2の
配列間隔より広いとともに前記電極の第3の配列間隔が
第4の配列間隔より狭いことを特徴とする。
録液を吐出する第1の配列間隔で配列された複数の記録
素子を有する第1の記録素子基板と、記録液を吐出する
第2の配列間隔で配列された複数の記録素子を有する第
2の記録素子基板と、前記第1、第2の記録素子基板に
電気的に接続される複数の電極端子を有する共通外部配
線基板と、を備えるインクジェット記録ヘッドにおい
て、前記第1の記録素子基板は、前記記録素子の配列方
向の両端に前記電極端子と電気的に接続する第3の配列
間隔で配列された電極を有しており、前記第2の記録素
子基板は、前記記録素子に対応するとともに前記電極端
子と電気的に接続する第4の配列間隔で配列された電極
を有しており、前記記録素子の第1の配列間隔が第2の
配列間隔より広いとともに前記電極の第3の配列間隔が
第4の配列間隔より狭いことを特徴とする。
【0014】上記の通りの本発明のインクジェット記録
ヘッドは、記録素子の配列間隔が広い記録素子基板の電
極の配列間隔を狭めることにより記録素子を駆動するた
めの機能素子等に影響を与えることなく、ヘッドを小型
化することができる。
ヘッドは、記録素子の配列間隔が広い記録素子基板の電
極の配列間隔を狭めることにより記録素子を駆動するた
めの機能素子等に影響を与えることなく、ヘッドを小型
化することができる。
【0015】また、本発明のインクジェット記録ヘッド
は、共通外部配線基板はフレキシブルフィルム基板であ
ってもよいし、共通外部配線基板には、各記録素子基板
を組み込むための、少なくとも1つの開口が形成されて
いるものであってもよい。
は、共通外部配線基板はフレキシブルフィルム基板であ
ってもよいし、共通外部配線基板には、各記録素子基板
を組み込むための、少なくとも1つの開口が形成されて
いるものであってもよい。
【0016】また、第4の配列間隔に対応する、共通外
部配線基板の各電極端子の電極幅は、第3の配列間隔に
対応する、共通外部配線基板の各電極端子の電極幅より
も広いものであってもよい。この場合、電極の配列間隔
の広い記録素子基板に対応する、外部配線基板の電極端
子の幅を広くすることで、各部品の組付け時のばらつき
によるずれが生じても、電極端子のバンプにかかる量が
大きくなるため、電気不良の発生率を低減できる。
部配線基板の各電極端子の電極幅は、第3の配列間隔に
対応する、共通外部配線基板の各電極端子の電極幅より
も広いものであってもよい。この場合、電極の配列間隔
の広い記録素子基板に対応する、外部配線基板の電極端
子の幅を広くすることで、各部品の組付け時のばらつき
によるずれが生じても、電極端子のバンプにかかる量が
大きくなるため、電気不良の発生率を低減できる。
【0017】また、第1の記録素子基板の各電極が配列
されている方向の外形幅は、第2の記録素子基板の各電
極が配列されている方向の外形幅よりも狭いものであっ
てもよい。
されている方向の外形幅は、第2の記録素子基板の各電
極が配列されている方向の外形幅よりも狭いものであっ
てもよい。
【0018】また、第1の記録素子基板は、黒色インク
を吐出するとともに、第2の記録素子基板は、黒色以外
の複数色のインクを吐出するものであってもよいし、第
1の記録素子基板の記録素子における吐出量は第2の記
録素子基板の記録素子における吐出量に比べて多いもの
であってもよい。
を吐出するとともに、第2の記録素子基板は、黒色以外
の複数色のインクを吐出するものであってもよいし、第
1の記録素子基板の記録素子における吐出量は第2の記
録素子基板の記録素子における吐出量に比べて多いもの
であってもよい。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。 (第1の実施形態)図1から図6は、本実施形態のイン
クジェット記録ヘッドの適用に好適なヘッドカートリッ
ジ、インクタンクのそれぞれ、およびそれぞれの関係を
説明するための説明図である。以下、これらの図面を参
照して各構成要素の説明を行う。
て図面を参照して説明する。 (第1の実施形態)図1から図6は、本実施形態のイン
クジェット記録ヘッドの適用に好適なヘッドカートリッ
ジ、インクタンクのそれぞれ、およびそれぞれの関係を
説明するための説明図である。以下、これらの図面を参
照して各構成要素の説明を行う。
【0020】本発明の記録ヘッドH1001は、図1
(a)および図1(b)の斜視図でわかるように、記録
ヘッドカートリッジH1000を構成する一構成要素で
あり、記録ヘッドカートリッジH1000は、記録ヘッ
ドH1001と記録ヘッドH1001に着脱自在に設け
られたインクタンクH1900(ブラックインクタンク
H1901、シアンインクタンクH1902、マゼンタ
インクタンクH1903、イエローインクタンクH19
04)とで構成されている。この記録ヘッドカートリッ
ジH1000は、インクジェット記録装置本体に載置さ
れているキャリッジ(不図示)の位置決め手段および電
気的接点によって固定支持されるとともに、キャリッジ
に対して着脱可能となっている。ブラックインクタンク
H1901はブラックのインク用、シアンインクタンク
H1902はシアンのインク用、マゼンタインクタンク
H1903はマゼンタのインク用、イエローインクタン
クH1904はイエローのインク用である。この様に各
インクタンクH1901、H1902、H1903、H
1904のそれぞれが記録ヘッドH1001に対して着
脱自在で、それぞれのインクタンクが交換可能となって
いることにより、インクの交換が必要とととなったイン
クタンクのみを交換することができ、よって、インクジ
ェット記録装置における印刷のランニングコストが低減
される。
(a)および図1(b)の斜視図でわかるように、記録
ヘッドカートリッジH1000を構成する一構成要素で
あり、記録ヘッドカートリッジH1000は、記録ヘッ
ドH1001と記録ヘッドH1001に着脱自在に設け
られたインクタンクH1900(ブラックインクタンク
H1901、シアンインクタンクH1902、マゼンタ
インクタンクH1903、イエローインクタンクH19
04)とで構成されている。この記録ヘッドカートリッ
ジH1000は、インクジェット記録装置本体に載置さ
れているキャリッジ(不図示)の位置決め手段および電
気的接点によって固定支持されるとともに、キャリッジ
に対して着脱可能となっている。ブラックインクタンク
H1901はブラックのインク用、シアンインクタンク
H1902はシアンのインク用、マゼンタインクタンク
H1903はマゼンタのインク用、イエローインクタン
クH1904はイエローのインク用である。この様に各
インクタンクH1901、H1902、H1903、H
1904のそれぞれが記録ヘッドH1001に対して着
脱自在で、それぞれのインクタンクが交換可能となって
いることにより、インクの交換が必要とととなったイン
クタンクのみを交換することができ、よって、インクジ
ェット記録装置における印刷のランニングコストが低減
される。
【0021】次に記録ヘッドH1001に関してさらに
詳しく記録ヘッドを構成しているそれぞれの構成要素毎
に順を追って説明する。 (1)記録ヘッド 記録ヘッドH1001は、電気信号に応じて膜沸騰をイ
ンクに対して生じせしめるための熱エネルギを生成する
電気熱変換体を用いて記録を行う、バブルジェット(登
録商標)方式のサイドシュータ型とされる記録ヘッドで
ある。
詳しく記録ヘッドを構成しているそれぞれの構成要素毎
に順を追って説明する。 (1)記録ヘッド 記録ヘッドH1001は、電気信号に応じて膜沸騰をイ
ンクに対して生じせしめるための熱エネルギを生成する
電気熱変換体を用いて記録を行う、バブルジェット(登
録商標)方式のサイドシュータ型とされる記録ヘッドで
ある。
【0022】記録ヘッドH1001は、図2の分解斜視
図に示すように、記録素子ユニットH1002と、イン
ク供給ユニットH1003と、タンクホルダH2000
とから構成される。
図に示すように、記録素子ユニットH1002と、イン
ク供給ユニットH1003と、タンクホルダH2000
とから構成される。
【0023】さらに、図3の分解斜視図に示すように、
記録素子ユニットH1002は、第1の記録素子基板H
1100、第2の記録素子基板H1101、第1のプレ
ートH1200、電気配線テープH1300、電気コン
タクト基板H2200、および第2のプレートH140
0で構成されており、また、インク供給ユニットH10
03は、インク供給部材H1500、流路形成部材H1
600、ジョイントゴムH2300、フィルタH170
0、およびシールゴムH1800から構成されている。 (1−1)記録素子ユニット 図4は、第1の記録素子基板H1100の構成を説明す
るために一部分解した斜視図である。
記録素子ユニットH1002は、第1の記録素子基板H
1100、第2の記録素子基板H1101、第1のプレ
ートH1200、電気配線テープH1300、電気コン
タクト基板H2200、および第2のプレートH140
0で構成されており、また、インク供給ユニットH10
03は、インク供給部材H1500、流路形成部材H1
600、ジョイントゴムH2300、フィルタH170
0、およびシールゴムH1800から構成されている。 (1−1)記録素子ユニット 図4は、第1の記録素子基板H1100の構成を説明す
るために一部分解した斜視図である。
【0024】第1の記録素子基板H1100は、例え
ば、厚さ0.5〜1mmのSi基板H1110にインク
流路として長溝状の貫通口からなるインク供給口H11
02がSiの結晶方位を利用した異方性エッチングやサ
ンドブラストなどの方法で形成され、インク供給口H1
102を挟んだ両側に電気熱変換素子H1103がそれ
ぞれ1列ずつ千鳥状に配列され、電気熱変換素子H11
03と、電気熱変換素子H1103に電力を供給するA
l等の不図示の電気配線が成膜技術により形成されてい
る。さらに、電気配線に電力を供給するための電極部H
1104が電気熱変換素子H1103の両外側に配列さ
れており、電極部H1104にはAu等のバンプH11
05が形成されている。そして、Si基板H1110上
には、電気熱変換素子H1103に対応したインク流路
を形成するためのインク流路壁H1106と吐出口H1
107が樹脂材料でフォトリソグラフィ技術によりに形
成され、吐出口群H1108を形成している。
ば、厚さ0.5〜1mmのSi基板H1110にインク
流路として長溝状の貫通口からなるインク供給口H11
02がSiの結晶方位を利用した異方性エッチングやサ
ンドブラストなどの方法で形成され、インク供給口H1
102を挟んだ両側に電気熱変換素子H1103がそれ
ぞれ1列ずつ千鳥状に配列され、電気熱変換素子H11
03と、電気熱変換素子H1103に電力を供給するA
l等の不図示の電気配線が成膜技術により形成されてい
る。さらに、電気配線に電力を供給するための電極部H
1104が電気熱変換素子H1103の両外側に配列さ
れており、電極部H1104にはAu等のバンプH11
05が形成されている。そして、Si基板H1110上
には、電気熱変換素子H1103に対応したインク流路
を形成するためのインク流路壁H1106と吐出口H1
107が樹脂材料でフォトリソグラフィ技術によりに形
成され、吐出口群H1108を形成している。
【0025】インク流路H1102から供給されたイン
クは、電気熱変換素子H1103により発生した気泡に
より、電気熱変換素子H1103に対向して設けられて
いる吐出口H1107から吐出される。
クは、電気熱変換素子H1103により発生した気泡に
より、電気熱変換素子H1103に対向して設けられて
いる吐出口H1107から吐出される。
【0026】また、図5は第2の記録素子基板H110
1の構成を説明するために一部分解した斜視図である。
1の構成を説明するために一部分解した斜視図である。
【0027】第2の記録素子基板H1101は、シア
ン、マゼンタ、イエローの3色のインクを吐出させるた
めの記録素子基板であり、3個のインク供給口H110
2が並列して形成されており、それぞれのインク供給口
を挟んだ両側に電気熱変換素子H1103と吐出口H1
107が形成されている。もちろん第1の記録素子基板
H1100と同じようにSi基板H1110にインク供
給口H1102や電気熱変換素子H1103、電気配
線、電極部H1104などが形成されており、その上に
樹脂材料でフォトリソグラフィ技術によりインク流路や
吐出口H1107が形成されている。
ン、マゼンタ、イエローの3色のインクを吐出させるた
めの記録素子基板であり、3個のインク供給口H110
2が並列して形成されており、それぞれのインク供給口
を挟んだ両側に電気熱変換素子H1103と吐出口H1
107が形成されている。もちろん第1の記録素子基板
H1100と同じようにSi基板H1110にインク供
給口H1102や電気熱変換素子H1103、電気配
線、電極部H1104などが形成されており、その上に
樹脂材料でフォトリソグラフィ技術によりインク流路や
吐出口H1107が形成されている。
【0028】また、第1の記録素子基板H1100と同
様に電気配線に電力を供給するための電極部H1104
にはAu等のバンプH1105が形成されている。
様に電気配線に電力を供給するための電極部H1104
にはAu等のバンプH1105が形成されている。
【0029】次に、第1のプレートH1200に関して
説明する。
説明する。
【0030】第1のプレートH1200は、例えば、厚
さ0.5〜10mmのアルミナ(Al2O3)材料で形成
されている。なお、第1のプレートH1200の素材
は、アルミナに限られることなく、記録素子基板H11
00の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、
記録素子基板H1100の材料の熱伝導率と同等もしく
は同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。
第1のプレートH1200の素材は、例えば、シリコン
(Si)、窒化アルミニウム(AlN)、ジルコニア、
窒化珪素(Si3N4)、炭化珪素(SiC)、モリブデ
ン(Mo)、タングステン(W)のうちいずれであって
もよい。第1のプレートH1200には、第1の記録素
子基板H1100にブラックのインクを供給するための
インク供給口H1201と第2の記録素子基板H110
1にシアン、マゼンタ、イエローのインクを供給するた
めのインク供給口H1201が形成されており、第1の
記録素子基板H1100および第2の記録素子基板H1
101の各インク供給口1102が第1のプレートH1
200のインク供給口H1201にそれぞれ対応し、か
つ、第1の記録素子基板H1100と第2の記録素子基
板H1101はそれぞれ第1のプレートH1200に対
して位置精度良く接着固定される。接着に用いられる第
1の接着剤は、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化
し、硬化後比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性の
あるものが望ましい。第1の接着剤は、例えば、エポキ
シ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤であり、接着層の厚
みは50μm以下が望ましい。
さ0.5〜10mmのアルミナ(Al2O3)材料で形成
されている。なお、第1のプレートH1200の素材
は、アルミナに限られることなく、記録素子基板H11
00の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、
記録素子基板H1100の材料の熱伝導率と同等もしく
は同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。
第1のプレートH1200の素材は、例えば、シリコン
(Si)、窒化アルミニウム(AlN)、ジルコニア、
窒化珪素(Si3N4)、炭化珪素(SiC)、モリブデ
ン(Mo)、タングステン(W)のうちいずれであって
もよい。第1のプレートH1200には、第1の記録素
子基板H1100にブラックのインクを供給するための
インク供給口H1201と第2の記録素子基板H110
1にシアン、マゼンタ、イエローのインクを供給するた
めのインク供給口H1201が形成されており、第1の
記録素子基板H1100および第2の記録素子基板H1
101の各インク供給口1102が第1のプレートH1
200のインク供給口H1201にそれぞれ対応し、か
つ、第1の記録素子基板H1100と第2の記録素子基
板H1101はそれぞれ第1のプレートH1200に対
して位置精度良く接着固定される。接着に用いられる第
1の接着剤は、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化
し、硬化後比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性の
あるものが望ましい。第1の接着剤は、例えば、エポキ
シ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤であり、接着層の厚
みは50μm以下が望ましい。
【0031】電気配線テープH1300は、第1の記録
素子基板H1100と第2の記録素子基板H1101に
対してインクを吐出するための電気信号を印加するもの
であり、それぞれの記録素子基板を組み込むための複数
の開口部と、それぞれの記録素子基板の電極部H110
4に対応する電極端子H1302と、この電気配線テー
プH1300の端部に位置し、本体装置からの電気信号
を受け取るための外部信号入力端子H1301を有した
電気コンタクト基板H2200と電気的接続をおこなう
ための電極端子部H1303を有しており、電極端子H
1302と電極端子H1303は連続した銅箔の配線パ
ターンでつながっている。
素子基板H1100と第2の記録素子基板H1101に
対してインクを吐出するための電気信号を印加するもの
であり、それぞれの記録素子基板を組み込むための複数
の開口部と、それぞれの記録素子基板の電極部H110
4に対応する電極端子H1302と、この電気配線テー
プH1300の端部に位置し、本体装置からの電気信号
を受け取るための外部信号入力端子H1301を有した
電気コンタクト基板H2200と電気的接続をおこなう
ための電極端子部H1303を有しており、電極端子H
1302と電極端子H1303は連続した銅箔の配線パ
ターンでつながっている。
【0032】電気配線テープH1300と第1の記録素
子基板1100と第2の記録素子基板H1101は、そ
れぞれ電気的に接続されており、接続方法は、例えば、
第1の記録素子基板H1100の電極部H1104のバ
ンプH1105と、第1の記録素子基板H1100の電
極部H1104に対応する電気配線テープH1300の
電極端子H1302とが熱超音波圧着法により電気接合
され、同様に、第2の記録素子基板H1101の電極部
H1104のバンプH1105と、第2の記録素子基板
H1101の電極部H1104に対応する電気配線テー
プH1300の電極端子H1302とが熱超音波圧着法
により電気接合されているものであってもよい。
子基板1100と第2の記録素子基板H1101は、そ
れぞれ電気的に接続されており、接続方法は、例えば、
第1の記録素子基板H1100の電極部H1104のバ
ンプH1105と、第1の記録素子基板H1100の電
極部H1104に対応する電気配線テープH1300の
電極端子H1302とが熱超音波圧着法により電気接合
され、同様に、第2の記録素子基板H1101の電極部
H1104のバンプH1105と、第2の記録素子基板
H1101の電極部H1104に対応する電気配線テー
プH1300の電極端子H1302とが熱超音波圧着法
により電気接合されているものであってもよい。
【0033】第2のプレートH1400は、例えば、厚
さ0.5mm〜1mmの一枚の板状部材であり、例えば
アルミナ(Al2O3)等のセラミックや、Al、SUS
などの金属材料で形成されており、その形状は、第1の
プレートH1200に接着固定された第1の記録素子基
板H1100と第2の記録素子基板H1101の外形寸
法よりも大きな開口部をそれぞれ有する形状となってい
る。また、第2のプレートH1400は、第1の記録素
子基板H1100および第2の記録素子基板H1101
と電気配線テープH1300を平面的に電気接続できる
ように、第1のプレートH1200に第2の接着剤によ
り接着されており、電気配線テープH1300の裏面が
第3の接着剤により接着固定される。
さ0.5mm〜1mmの一枚の板状部材であり、例えば
アルミナ(Al2O3)等のセラミックや、Al、SUS
などの金属材料で形成されており、その形状は、第1の
プレートH1200に接着固定された第1の記録素子基
板H1100と第2の記録素子基板H1101の外形寸
法よりも大きな開口部をそれぞれ有する形状となってい
る。また、第2のプレートH1400は、第1の記録素
子基板H1100および第2の記録素子基板H1101
と電気配線テープH1300を平面的に電気接続できる
ように、第1のプレートH1200に第2の接着剤によ
り接着されており、電気配線テープH1300の裏面が
第3の接着剤により接着固定される。
【0034】第1の記録素子基板H1100および第2
の記録素子基板H1101と電気配線テープH1300
との電気接続部分は、第1の封止剤H1307および第
2の封止剤H1308(図10参照)により封止され、
電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護さ
れている。第1の封止剤H1307は、主に電気配線テ
ープH1300の電極端子H1302と記録素子基板の
バンプH1105との接続部の裏面側と記録素子基板の
外周部分を封止し、第2の封止剤H1308は、上述の
接続部の表側を封止している。
の記録素子基板H1101と電気配線テープH1300
との電気接続部分は、第1の封止剤H1307および第
2の封止剤H1308(図10参照)により封止され、
電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護さ
れている。第1の封止剤H1307は、主に電気配線テ
ープH1300の電極端子H1302と記録素子基板の
バンプH1105との接続部の裏面側と記録素子基板の
外周部分を封止し、第2の封止剤H1308は、上述の
接続部の表側を封止している。
【0035】さらに、電気配線テープH1300の端部
に本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入
力端子H1301を有した電気コンタクト基板H220
0が、異方性導電フィルム等を用いて熱圧着して電気的
に接続される。
に本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入
力端子H1301を有した電気コンタクト基板H220
0が、異方性導電フィルム等を用いて熱圧着して電気的
に接続される。
【0036】そして、電気配線テープH1300は、第
1のプレートH1200の一側面で折り曲げられ、第1
のプレートH1200の側面に第3の接着剤H1306
で接着される。第3の接着剤H1306は、例えば、エ
ポキシ樹脂を主成分とした厚さ10μm〜100μmの
熱硬化接着剤が使用される。 (1−2)インク供給ユニット インク供給部材H1500は、例えば、樹脂成形により
形成されている。樹脂材料には、形状的剛性を向上させ
るためにガラスフィラーを5〜40%混入した樹脂材料
を使用することが望ましい。
1のプレートH1200の一側面で折り曲げられ、第1
のプレートH1200の側面に第3の接着剤H1306
で接着される。第3の接着剤H1306は、例えば、エ
ポキシ樹脂を主成分とした厚さ10μm〜100μmの
熱硬化接着剤が使用される。 (1−2)インク供給ユニット インク供給部材H1500は、例えば、樹脂成形により
形成されている。樹脂材料には、形状的剛性を向上させ
るためにガラスフィラーを5〜40%混入した樹脂材料
を使用することが望ましい。
【0037】図3、図6に示すように、インク供給部材
H1500は、インクタンクH1900から記録素子ユ
ニットH1002にインクを導くためのインク供給ユニ
ットH1003の一構成部品であり、流路形成部材H1
600を超音波溶着することによりインク流路H150
1を形成している。また、インクタンクH1900と係
合するジョイントH1517には、外部からのゴミの進
入を防ぐためのフィルタH1700が溶着により接合さ
れており、さらに、ジョイントH1517部からのイン
クの蒸発を防止するために、シールゴムH1800が装
着されている。
H1500は、インクタンクH1900から記録素子ユ
ニットH1002にインクを導くためのインク供給ユニ
ットH1003の一構成部品であり、流路形成部材H1
600を超音波溶着することによりインク流路H150
1を形成している。また、インクタンクH1900と係
合するジョイントH1517には、外部からのゴミの進
入を防ぐためのフィルタH1700が溶着により接合さ
れており、さらに、ジョイントH1517部からのイン
クの蒸発を防止するために、シールゴムH1800が装
着されている。
【0038】また、インク供給部材H1500は、着脱
自在のインクタンクH1900を保持する機能も一部有
しており、インクタンクH1900の第2の爪H191
0と係合する第1の穴H1503が形成されている。ま
た、記録ヘッドカートリッジH1000をインクジェッ
ト記録装置本体のキャリッジの装着位置に案内するため
の装着ガイドH1601、記録ヘッドカートリッジH1
000をヘッドセットレバーによりキャリッジに装着固
定するための係合部、およびキャリッジの所定の装着位
置に位置決めするためのX方向(キャリッジスキャン方
向)の突き当て部H1509、Y方向(記録メディア搬
送方向)の突き当て部H1510、Z方向(インク吐出
方向)の突き当て部H1511を備えている。また、記
録素子ユニットH1002の電気コンタクト基板H22
00を位置決め固定する端子固定部H1512を有し、
端子固定部H1512およびその周囲には複数のリブが
設けられ、端子固定部H1512を有する面の剛性を高
めている。 (1−3)記録ヘッドユニットとインク供給ユニットの
結合 図2に示した通り、記録ヘッドH1001は、記録素子
ユニットH1002をインク供給ユニットH1003に
結合し、さらにタンクホルダH2000と結合すること
により完成する。これらの結合は以下のように行われ
る。
自在のインクタンクH1900を保持する機能も一部有
しており、インクタンクH1900の第2の爪H191
0と係合する第1の穴H1503が形成されている。ま
た、記録ヘッドカートリッジH1000をインクジェッ
ト記録装置本体のキャリッジの装着位置に案内するため
の装着ガイドH1601、記録ヘッドカートリッジH1
000をヘッドセットレバーによりキャリッジに装着固
定するための係合部、およびキャリッジの所定の装着位
置に位置決めするためのX方向(キャリッジスキャン方
向)の突き当て部H1509、Y方向(記録メディア搬
送方向)の突き当て部H1510、Z方向(インク吐出
方向)の突き当て部H1511を備えている。また、記
録素子ユニットH1002の電気コンタクト基板H22
00を位置決め固定する端子固定部H1512を有し、
端子固定部H1512およびその周囲には複数のリブが
設けられ、端子固定部H1512を有する面の剛性を高
めている。 (1−3)記録ヘッドユニットとインク供給ユニットの
結合 図2に示した通り、記録ヘッドH1001は、記録素子
ユニットH1002をインク供給ユニットH1003に
結合し、さらにタンクホルダH2000と結合すること
により完成する。これらの結合は以下のように行われ
る。
【0039】記録素子ユニットH1002のインク供給
口(第1のプレートH1200のインク供給口H120
1)とインク供給ユニットH1003のインク供給口
(流路形成部材H1600のインク供給口H1602)
をインクが漏洩しないように連通させるため、ジョイン
トゴムH2300を介してそれぞれの部材を圧着するよ
うビスH2400で固定する。この際同時に、記録素子
ユニットH1002はインク供給ユニットH1003の
X方向、Y方向、Z方向の基準位置に対して正確に位置
決めがされ固定される。
口(第1のプレートH1200のインク供給口H120
1)とインク供給ユニットH1003のインク供給口
(流路形成部材H1600のインク供給口H1602)
をインクが漏洩しないように連通させるため、ジョイン
トゴムH2300を介してそれぞれの部材を圧着するよ
うビスH2400で固定する。この際同時に、記録素子
ユニットH1002はインク供給ユニットH1003の
X方向、Y方向、Z方向の基準位置に対して正確に位置
決めがされ固定される。
【0040】そして記録素子ユニットH1002の電気
コンタクト基板H2200はインク供給部材H1500
の一側面に、端子位置決めピンH1515(2ヶ所)と
端子位置決め穴H1309(2ヶ所)により位置決めさ
れ、固定される。固定方法は、例えば、インク供給部材
H1500に設けられた端子結合ピンH1515をかし
めることにより固定されるが、その他の固定手段を用い
て固定してもよい。このようにしてインク供給ユニット
H1003に記録素子ユニットH1002が組み付けら
れた状態を図7に示すさらにインク供給部材H1500
のタンクホルダH2000との結合穴および結合部をタ
ンクホルダH2000に嵌合させ結合することにより記
録ヘッドH1001が完成する。図8に、タンクホルダ
H2000にインク供給ユニットH1003および記録
素子ユニットH1002を組み付けられることで完成し
た記録ヘッドH1001を示す。 (2)記録ヘッドカートリッジの説明 図1(a)、図1(b)に示したように、記録ヘッドカ
ートリッジH1000を構成する記録ヘッドH1001
に装着されたブラックインクタンクH1901、シアン
インクタンクH1902、マゼンタインクタンクH19
03、イエローインクタンクH1904のそれぞれの内
部には、上述したように、対応する色のインクが収納さ
れている。また、図6に示すようにそれぞれのインクタ
ンクH1901、H1902、H1903、H1904
には、各インクタンクH1901、H1902、H19
03、H1904内のインクを記録ヘッドH1001に
供給するためのインク供給口H1907が形成されてい
る。例えばインクタンクH1901が記録ヘッドH10
01に装着されると、ブラックインクタンクH1901
のインク供給口H1907が記録ヘッドH1001のジ
ョイントH1517に設けられたフィルタH1700と
圧接され、ブラックインクタンクH1901内のブラッ
クインクがインク供給口H1907から記録ヘッドH1
001のインク流路H1501を介して第1のプレート
H1200を通り第1の記録素子基板H1100に供給
される。
コンタクト基板H2200はインク供給部材H1500
の一側面に、端子位置決めピンH1515(2ヶ所)と
端子位置決め穴H1309(2ヶ所)により位置決めさ
れ、固定される。固定方法は、例えば、インク供給部材
H1500に設けられた端子結合ピンH1515をかし
めることにより固定されるが、その他の固定手段を用い
て固定してもよい。このようにしてインク供給ユニット
H1003に記録素子ユニットH1002が組み付けら
れた状態を図7に示すさらにインク供給部材H1500
のタンクホルダH2000との結合穴および結合部をタ
ンクホルダH2000に嵌合させ結合することにより記
録ヘッドH1001が完成する。図8に、タンクホルダ
H2000にインク供給ユニットH1003および記録
素子ユニットH1002を組み付けられることで完成し
た記録ヘッドH1001を示す。 (2)記録ヘッドカートリッジの説明 図1(a)、図1(b)に示したように、記録ヘッドカ
ートリッジH1000を構成する記録ヘッドH1001
に装着されたブラックインクタンクH1901、シアン
インクタンクH1902、マゼンタインクタンクH19
03、イエローインクタンクH1904のそれぞれの内
部には、上述したように、対応する色のインクが収納さ
れている。また、図6に示すようにそれぞれのインクタ
ンクH1901、H1902、H1903、H1904
には、各インクタンクH1901、H1902、H19
03、H1904内のインクを記録ヘッドH1001に
供給するためのインク供給口H1907が形成されてい
る。例えばインクタンクH1901が記録ヘッドH10
01に装着されると、ブラックインクタンクH1901
のインク供給口H1907が記録ヘッドH1001のジ
ョイントH1517に設けられたフィルタH1700と
圧接され、ブラックインクタンクH1901内のブラッ
クインクがインク供給口H1907から記録ヘッドH1
001のインク流路H1501を介して第1のプレート
H1200を通り第1の記録素子基板H1100に供給
される。
【0041】そして、電気熱変換素子H1103と吐出
口H1107のある不図示の発泡室にインクが供給さ
れ、電気熱変換素子H1103に与えられる熱エネルギ
によって被記録媒体である記録用紙に向けて吐出され
る。
口H1107のある不図示の発泡室にインクが供給さ
れ、電気熱変換素子H1103に与えられる熱エネルギ
によって被記録媒体である記録用紙に向けて吐出され
る。
【0042】次に、第1の記録素子基板H1100およ
び第2の記録素子基板H1101の各電極H1104
と、電気配線テープH1300の電極端子H1302と
の接続部の詳細、および接合に関して説明する。
び第2の記録素子基板H1101の各電極H1104
と、電気配線テープH1300の電極端子H1302と
の接続部の詳細、および接合に関して説明する。
【0043】図9に、記録素子ユニットH1002を図
8に示す矢印Aの方向からみた一部平面図を示す。
8に示す矢印Aの方向からみた一部平面図を示す。
【0044】第1の記録素子基板H1100はブラック
インクの記録用である。また、第2の記録素子基板H1
101はカラーインク用で、各色毎に分割された構成と
なっており、シアン用第2の記録素子基板H1101
C、マゼンタ用第2の記録素子基板H1101M、イエ
ロー用第2の記録素子基板H1101Yで構成される。
本実施形態においては、ブラック用の記録素子基板の吐
出口列H1108が、カラー用の記録素子基板の吐出口
列よりも長くなっており、結果として、記録素子基板の
外形寸法は吐出口列と直行する方向では、各記録素子基
板共に同寸法である(あるいは同寸法に近い)が、吐出
口列方向では、ブラックの記録素子基板の方が他のカラ
ーの記録素子基板よりも長くなっている。すなわち、第
1の記録素子基板H1100の幅WBと、シアン用第2
の記録素子基板H1101Cの幅WC、マゼンタ用第2
の記録素子基板H1101Mの幅WM、イエロー用第2
の記録素子基板H1101Yの幅WYとはそれぞれ同じ
あるいはほぼ同じであるが、第1の記録素子基板H11
00の長さLBは、第2の記録素子基板H1101の長
さLCMYよりも長くなっている。このような構成は、記
録頻度の高いブラックの吐出口列を長くすることで、ブ
ラックの記録速度上げたい時などに実施される。
インクの記録用である。また、第2の記録素子基板H1
101はカラーインク用で、各色毎に分割された構成と
なっており、シアン用第2の記録素子基板H1101
C、マゼンタ用第2の記録素子基板H1101M、イエ
ロー用第2の記録素子基板H1101Yで構成される。
本実施形態においては、ブラック用の記録素子基板の吐
出口列H1108が、カラー用の記録素子基板の吐出口
列よりも長くなっており、結果として、記録素子基板の
外形寸法は吐出口列と直行する方向では、各記録素子基
板共に同寸法である(あるいは同寸法に近い)が、吐出
口列方向では、ブラックの記録素子基板の方が他のカラ
ーの記録素子基板よりも長くなっている。すなわち、第
1の記録素子基板H1100の幅WBと、シアン用第2
の記録素子基板H1101Cの幅WC、マゼンタ用第2
の記録素子基板H1101Mの幅WM、イエロー用第2
の記録素子基板H1101Yの幅WYとはそれぞれ同じ
あるいはほぼ同じであるが、第1の記録素子基板H11
00の長さLBは、第2の記録素子基板H1101の長
さLCMYよりも長くなっている。このような構成は、記
録頻度の高いブラックの吐出口列を長くすることで、ブ
ラックの記録速度上げたい時などに実施される。
【0045】また、第1の記録素子基板の吐出口列(記
録素子列)の配列間隔は、第2の記録素子基板の吐出口
列(記録素子列)の配列間隔に比べ広くなっている。こ
のように本実施形態においては、吐出口列(記録素子
列)の配列間隔が広い第1の記録素子基板において、電
極の配列間隔を第2の記録素子基板に比べて狭くするこ
とにより記録素子を駆動するための機能素子等に影響を
与えることなく、ヘッドを小型化することができる。こ
れは、第2の記録素子基板においては、記録素子の配列
間隔が狭いため、基板のサイズを小型化しようとすると
記録素子を駆動するための機能素子の面積を減らさなく
てはならなくなるためである。これに対して、第1の記
録素子基板においては記録素子配列方向に余裕があるた
め、機能素子の面積を減らすことなく、レイアウトする
ことができ、ヘッドの走査方向における小型化が可能に
なるものである。さらに本実施形態では、前記第1の記
録素子基板の記録素子における吐出量は前記第2の記録
素子基板の記録素子における吐出量に比べて多い構成と
なっている。この構成により、カラー記録時とモノクロ
記録時の双方において良好な印字速度と印字品位を達成
できるようになっている。
録素子列)の配列間隔は、第2の記録素子基板の吐出口
列(記録素子列)の配列間隔に比べ広くなっている。こ
のように本実施形態においては、吐出口列(記録素子
列)の配列間隔が広い第1の記録素子基板において、電
極の配列間隔を第2の記録素子基板に比べて狭くするこ
とにより記録素子を駆動するための機能素子等に影響を
与えることなく、ヘッドを小型化することができる。こ
れは、第2の記録素子基板においては、記録素子の配列
間隔が狭いため、基板のサイズを小型化しようとすると
記録素子を駆動するための機能素子の面積を減らさなく
てはならなくなるためである。これに対して、第1の記
録素子基板においては記録素子配列方向に余裕があるた
め、機能素子の面積を減らすことなく、レイアウトする
ことができ、ヘッドの走査方向における小型化が可能に
なるものである。さらに本実施形態では、前記第1の記
録素子基板の記録素子における吐出量は前記第2の記録
素子基板の記録素子における吐出量に比べて多い構成と
なっている。この構成により、カラー記録時とモノクロ
記録時の双方において良好な印字速度と印字品位を達成
できるようになっている。
【0046】図10は、図9に示すC−C線での一部断
面図であり、本図を用いて記録素子基板周辺の断面構成
を説明する。なお、C−C断面は、第1の記録素子基板
H1100周辺の断面を示しているが、第2の記録素子
基板H1101周辺の断面も同様の構成である。
面図であり、本図を用いて記録素子基板周辺の断面構成
を説明する。なお、C−C断面は、第1の記録素子基板
H1100周辺の断面を示しているが、第2の記録素子
基板H1101周辺の断面も同様の構成である。
【0047】第1のプレートH1200には、第1の記
録素子基板H1100が不図示の第1の接着剤によっ
て、位置精度良く接着固定されている。また、第2のプ
レートH1400も第1のプレートH1200に不図示
の第2の接着剤を用いて接着固定されている。さらに、
第2のプレートH1400の上面に、電気配線テープH
1300の裏面が、第3の接着剤H1306によって接
着固定されている。第1の記録素子基板H1100は電
極H1104(不図示)を有し、電極H1104上に
は、例えばAu等のバンプH1105が形成されてい
る。電気配線テープH1300の開口部にある電極端子
H1302が、このバンプH1105と、例えば、熱超
音波圧着法などによって、電気的に接続されることによ
り、各記録素子基板と電気配線テープの電気接続が完了
する。この電気接続部は、第1の封止剤H1307や第
2の封止剤1308により封止されることでインクによ
る腐食や外的衝撃から保護されている。
録素子基板H1100が不図示の第1の接着剤によっ
て、位置精度良く接着固定されている。また、第2のプ
レートH1400も第1のプレートH1200に不図示
の第2の接着剤を用いて接着固定されている。さらに、
第2のプレートH1400の上面に、電気配線テープH
1300の裏面が、第3の接着剤H1306によって接
着固定されている。第1の記録素子基板H1100は電
極H1104(不図示)を有し、電極H1104上に
は、例えばAu等のバンプH1105が形成されてい
る。電気配線テープH1300の開口部にある電極端子
H1302が、このバンプH1105と、例えば、熱超
音波圧着法などによって、電気的に接続されることによ
り、各記録素子基板と電気配線テープの電気接続が完了
する。この電気接続部は、第1の封止剤H1307や第
2の封止剤1308により封止されることでインクによ
る腐食や外的衝撃から保護されている。
【0048】次に図11を用いて、さらに詳しく各記録
素子基板の電極近傍の説明を行う。
素子基板の電極近傍の説明を行う。
【0049】図11は、図9において、A部で示した第
1の記録素子基板H1100、すなわち、ブラック用の
電極近傍、およびB部で示したシアン用第2の記録素子
基板H1101Cの、すなわち、カラー用の電極近傍が
示されている。なお、図11を含めた、電極部の説明に
いる図では、説明をわかりやすくするために、封止剤を
取り除いた図としている。また、マゼンタ用第2の記録
素子基板H1101M、イエロー用第2の記録素子基板
H1101Yの各電極部の構成は、シアン用第2の記録
素子基板H1101Cと同様であるため、詳細の説明は
省略する。
1の記録素子基板H1100、すなわち、ブラック用の
電極近傍、およびB部で示したシアン用第2の記録素子
基板H1101Cの、すなわち、カラー用の電極近傍が
示されている。なお、図11を含めた、電極部の説明に
いる図では、説明をわかりやすくするために、封止剤を
取り除いた図としている。また、マゼンタ用第2の記録
素子基板H1101M、イエロー用第2の記録素子基板
H1101Yの各電極部の構成は、シアン用第2の記録
素子基板H1101Cと同様であるため、詳細の説明は
省略する。
【0050】上述のように本実施形態では、ブラックの
記録素子基板である第1の記録素子基板H1100の吐
出口列H1108が長くなっているが、その分、吐出口
H1107の数も、カラーの各記録素子基板と比べて多
くなっている。したがって、記録装置本体とやり取りを
行う信号の本数も、ブラックの方が多くなるため、第1
の記録素子基板H1100の電極H1104の数が、シ
アン用第2の記録素子基板H1101Cに比べて多くな
っている。
記録素子基板である第1の記録素子基板H1100の吐
出口列H1108が長くなっているが、その分、吐出口
H1107の数も、カラーの各記録素子基板と比べて多
くなっている。したがって、記録装置本体とやり取りを
行う信号の本数も、ブラックの方が多くなるため、第1
の記録素子基板H1100の電極H1104の数が、シ
アン用第2の記録素子基板H1101Cに比べて多くな
っている。
【0051】上述のように、従来のインクジェット記録
ヘッドでは、各記録素子基板の電極に形成されたバンプ
と電気配線テープの電極端子とが熱超音波圧着等の方法
により、電気接続されるが、その際、電極の配列ピッチ
が狭くなると、熱超音波圧着時に電気的なショートによ
る不良がより多く発生する場合があった。しかしなが
ら、この不良を低減するために、電極の配列ピッチを広
げることで、記録素子基板が大きくなってしまうと、コ
ストアップ、記録装置本体の大型化につながってしま
う。
ヘッドでは、各記録素子基板の電極に形成されたバンプ
と電気配線テープの電極端子とが熱超音波圧着等の方法
により、電気接続されるが、その際、電極の配列ピッチ
が狭くなると、熱超音波圧着時に電気的なショートによ
る不良がより多く発生する場合があった。しかしなが
ら、この不良を低減するために、電極の配列ピッチを広
げることで、記録素子基板が大きくなってしまうと、コ
ストアップ、記録装置本体の大型化につながってしま
う。
【0052】したがって、本実施形態の記録ヘッドH1
001では、ブラック用の第1の記録素子基板H110
0の電極H1104と比べて、それぞれ電極数の少ない
シアン用第2の記録素子基板H1101Cマゼンタ用第
2の記録素子基板H1101M、およびイエロー用第2
の記録素子基板H1101Yの電極H1104の配列ピ
ッチPbを、ブラック用の第1の記録素子基板H110
0の電極H1104の配列ピッチPaと比べて広くする
ことによって、熱超音波圧着時のショートによる不良を
低減している。
001では、ブラック用の第1の記録素子基板H110
0の電極H1104と比べて、それぞれ電極数の少ない
シアン用第2の記録素子基板H1101Cマゼンタ用第
2の記録素子基板H1101M、およびイエロー用第2
の記録素子基板H1101Yの電極H1104の配列ピ
ッチPbを、ブラック用の第1の記録素子基板H110
0の電極H1104の配列ピッチPaと比べて広くする
ことによって、熱超音波圧着時のショートによる不良を
低減している。
【0053】本実施形態では、電極配列ピッチの一例と
して、ブラックの電極配列ピッチPaを0.15〜0.
17mm、カラーの電極配列ピッチPbを0.2〜0.
25mmとしている。
して、ブラックの電極配列ピッチPaを0.15〜0.
17mm、カラーの電極配列ピッチPbを0.2〜0.
25mmとしている。
【0054】上記の例で、仮に、ブラックの電極配列ピ
ッチPaに対するショート不良率が、記録素子基板10
00個に対して4個発生するとする。この時、カラーの
配列ピッチPbもブラックと同一ピッチとしてしまう
と、不良発生率はブラックと同等になってしまうため、
各色当たり、4/1000個の発生率であるから、4色
一体構成であれば、単純計算すると、記録素子ユニット
単位で、最大16/1000個の不良率となってしま
う。カラーの電極数がブラックよりも少ないことを加味
したとしても、仮にカラーの電極数がブラックの電極数
の7/10であれば、不良率はカラー1色当たり2.8
/1000個、記録素子ユニット単位で考えれば、最大
12.4/1000個の不良が発生してしまうことにな
ってしまう。(ここでの計算は、1個の記録素子ユニッ
トに2個以上の不良が発生しないと仮定している)とこ
ろが、本実施形態のように、電極数の少ないカラーの電
極配列ピッチを広くすることで、不良が記録素子基板1
000個に対して0.5個しか発生しないとすれば、記
録素子ユニット単位で考えると5.5個の不良発生率と
なり、超音波圧着工程での大幅な不良削減となる。
ッチPaに対するショート不良率が、記録素子基板10
00個に対して4個発生するとする。この時、カラーの
配列ピッチPbもブラックと同一ピッチとしてしまう
と、不良発生率はブラックと同等になってしまうため、
各色当たり、4/1000個の発生率であるから、4色
一体構成であれば、単純計算すると、記録素子ユニット
単位で、最大16/1000個の不良率となってしま
う。カラーの電極数がブラックよりも少ないことを加味
したとしても、仮にカラーの電極数がブラックの電極数
の7/10であれば、不良率はカラー1色当たり2.8
/1000個、記録素子ユニット単位で考えれば、最大
12.4/1000個の不良が発生してしまうことにな
ってしまう。(ここでの計算は、1個の記録素子ユニッ
トに2個以上の不良が発生しないと仮定している)とこ
ろが、本実施形態のように、電極数の少ないカラーの電
極配列ピッチを広くすることで、不良が記録素子基板1
000個に対して0.5個しか発生しないとすれば、記
録素子ユニット単位で考えると5.5個の不良発生率と
なり、超音波圧着工程での大幅な不良削減となる。
【0055】次に、上述したように配列ピッチがPaの
第1の記録素子基板H1100、および配列ピッチがP
bの第2の記録素子基板H1101の電極H1104
と、電気配線テープH1300の電極端子H1302と
の位置合わせに関して説明する。
第1の記録素子基板H1100、および配列ピッチがP
bの第2の記録素子基板H1101の電極H1104
と、電気配線テープH1300の電極端子H1302と
の位置合わせに関して説明する。
【0056】図12(a)は本実施形態での位置合わせ
に対しての比較例であり、a−Aは図9のA部の拡大
図、a−Bは図9のB部の拡大図であって、電気配線テ
ープH1300を位置合せして、第2のプレートH14
00に接着固定後の状態を示している。なお、図12は
バンプH1105と電極端子H1104との熱超音波圧
着、電気接続部の封止はまだなされていない状態を示し
ている。
に対しての比較例であり、a−Aは図9のA部の拡大
図、a−Bは図9のB部の拡大図であって、電気配線テ
ープH1300を位置合せして、第2のプレートH14
00に接着固定後の状態を示している。なお、図12は
バンプH1105と電極端子H1104との熱超音波圧
着、電気接続部の封止はまだなされていない状態を示し
ている。
【0057】本比較例では、各記録素子基板の電極H1
104と電気配線テープH1300の電極端子H130
2との接合に際して、電極配列ピッチが広い第2の記録
素子基板H1101の電極H1104上のバンプH11
05とこれに対応する電気配線テープH1300の電極
端子H1302とで、すなわち、図12(a)ではa−
B側で位置合わせを行っている。
104と電気配線テープH1300の電極端子H130
2との接合に際して、電極配列ピッチが広い第2の記録
素子基板H1101の電極H1104上のバンプH11
05とこれに対応する電気配線テープH1300の電極
端子H1302とで、すなわち、図12(a)ではa−
B側で位置合わせを行っている。
【0058】この場合、図12(a)のa−Bに示され
ているように、第2の記録素子基板H1101側では、
電極H1104(バンプH1105)と電極端子H13
02とが、ほぼ良好に位置合わせがなされているが、第
1の記録素子基板H1100の電極H1104(バンプ
H1105)とこれに対応する電気配線テープH130
0の電極端子H1302とでは、図12(a)のa−A
に示すようにずれが生じている。このようなずれが生じ
る原因は、複数の記録素子基板を第1のプレートH1
200に接着固定する際の組み付けばらつきによるずれ
(特に複数の記録素子基板間の相対的なずれ)、電気
配線テープH1300の電極端子H1302を、各記録
素子基板の電極H1104上のバンプH1105に位置
合わせして固定する際の組み付けばらつきによるずれ、
電気配線テープH1300を第2のプレートH140
0に固定する方法として熱硬化型の接着剤を用いる場合
の、電気配線テープH1300の熱膨張による伸びを生
じることによって起こる組み付けばらつきによるずれ、
また、各部品自身の寸法精度ばらつき、などが相乗す
ることによる。
ているように、第2の記録素子基板H1101側では、
電極H1104(バンプH1105)と電極端子H13
02とが、ほぼ良好に位置合わせがなされているが、第
1の記録素子基板H1100の電極H1104(バンプ
H1105)とこれに対応する電気配線テープH130
0の電極端子H1302とでは、図12(a)のa−A
に示すようにずれが生じている。このようなずれが生じ
る原因は、複数の記録素子基板を第1のプレートH1
200に接着固定する際の組み付けばらつきによるずれ
(特に複数の記録素子基板間の相対的なずれ)、電気
配線テープH1300の電極端子H1302を、各記録
素子基板の電極H1104上のバンプH1105に位置
合わせして固定する際の組み付けばらつきによるずれ、
電気配線テープH1300を第2のプレートH140
0に固定する方法として熱硬化型の接着剤を用いる場合
の、電気配線テープH1300の熱膨張による伸びを生
じることによって起こる組み付けばらつきによるずれ、
また、各部品自身の寸法精度ばらつき、などが相乗す
ることによる。
【0059】このような電極H1104上のバンプH1
105と電気配線テープH1300の電極端子H130
2のずれが生じた場合、第1の記録素子基板H1100
の電極配列ピッチPaは狭いので、電極端子端と正しく
接続されるべき電極に隣接する電極との距離S1は非常
に小さくなる。このような位置関係のバンプH1105
と電極端子H1302を超音波圧着等で接合した場合、
超音波圧着後に、電極端子H1302が正しく接続され
るべき電極に隣接した電極に接触する恐れが高くなり、
電気的ショートの発生率が高くなる場合がある。これ
は、超音波圧着時の条件によっては、電気配線テープH
1300の電極端子H1302の曲がりが発生したり、
バンプH1105のつぶれが発生することで、さらに発
生率は高くなる。
105と電気配線テープH1300の電極端子H130
2のずれが生じた場合、第1の記録素子基板H1100
の電極配列ピッチPaは狭いので、電極端子端と正しく
接続されるべき電極に隣接する電極との距離S1は非常
に小さくなる。このような位置関係のバンプH1105
と電極端子H1302を超音波圧着等で接合した場合、
超音波圧着後に、電極端子H1302が正しく接続され
るべき電極に隣接した電極に接触する恐れが高くなり、
電気的ショートの発生率が高くなる場合がある。これ
は、超音波圧着時の条件によっては、電気配線テープH
1300の電極端子H1302の曲がりが発生したり、
バンプH1105のつぶれが発生することで、さらに発
生率は高くなる。
【0060】そこで、本実施形態では、図12(b)に
示すように、電極配列ピッチの狭い第1の記録素子基板
H1100側で、電極H1104上のバンプH1105
と電極端子H1302との位置合わせを行っている。
示すように、電極配列ピッチの狭い第1の記録素子基板
H1100側で、電極H1104上のバンプH1105
と電極端子H1302との位置合わせを行っている。
【0061】本実施形態の場合、第2の記録素子基板H
1101において電極H1104(バンプH1105)
と電極端子H1302とのずれは、図12(a)に示し
た比較例と同様、組み付けばらつきによって発生する
が、第2の記録素子基板H1101の電極配列ピッチP
bが第1の記録素子基板H1100の電極配列ピッチP
aよりも広いため、電極端子端と正しく接続されるべき
電極の隣接する電極端との距離S2は十分に大きく、シ
ョートの発生する可能性は非常に少なくなる。
1101において電極H1104(バンプH1105)
と電極端子H1302とのずれは、図12(a)に示し
た比較例と同様、組み付けばらつきによって発生する
が、第2の記録素子基板H1101の電極配列ピッチP
bが第1の記録素子基板H1100の電極配列ピッチP
aよりも広いため、電極端子端と正しく接続されるべき
電極の隣接する電極端との距離S2は十分に大きく、シ
ョートの発生する可能性は非常に少なくなる。
【0062】各寸法の一例をあげると、電極H1104
の大きさを0.12mm×0.12mm、電極端子H1
302の幅を0.085mm、第1の記録素子基板H1
100の電極H1104の配列ピッチPaを0.165
mm、第2の記録素子基板H1101の電極配列ピッチ
Pbを0.24mm、上記で述べた組付けばらつきなど
による電極端子H1302と電極H1104とのずれ量
の総和を0.04mmとすれば、電極端子端と隣接する
電極端との距離は、図12(a)に示した比較例では
0.0225mmとなるのに対して、図12(b)に示
した本実施形態では0.0975mmとなり、ショート
の発生がないに等しくなった。したがって、超音波圧着
等の電気接続工程において歩留まりを大幅に向上させる
ことが可能となる。
の大きさを0.12mm×0.12mm、電極端子H1
302の幅を0.085mm、第1の記録素子基板H1
100の電極H1104の配列ピッチPaを0.165
mm、第2の記録素子基板H1101の電極配列ピッチ
Pbを0.24mm、上記で述べた組付けばらつきなど
による電極端子H1302と電極H1104とのずれ量
の総和を0.04mmとすれば、電極端子端と隣接する
電極端との距離は、図12(a)に示した比較例では
0.0225mmとなるのに対して、図12(b)に示
した本実施形態では0.0975mmとなり、ショート
の発生がないに等しくなった。したがって、超音波圧着
等の電気接続工程において歩留まりを大幅に向上させる
ことが可能となる。
【0063】以上に説明した、本実施形態のインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法の、記録素子基板の電極と電
気配線テープの電極端子との位置合わせおよび接合に関
する概略を図13に示すフローチャートにまとめる。
ット記録ヘッドの製造方法の、記録素子基板の電極と電
気配線テープの電極端子との位置合わせおよび接合に関
する概略を図13に示すフローチャートにまとめる。
【0064】まず、第1のプレートH1200に、第2
のプレートH1400、第1の記録素子基板H1100
および第2の記録素子基板H1101を接合固定する
(ステップ1)。
のプレートH1400、第1の記録素子基板H1100
および第2の記録素子基板H1101を接合固定する
(ステップ1)。
【0065】次に、第1の記録素子基板H1100の配
列ピッチPaの電極H1104と、この配列ピッチPa
に対応する電気配線テープH1300の電極端子H13
02とを位置合わせする(ステップ2)。
列ピッチPaの電極H1104と、この配列ピッチPa
に対応する電気配線テープH1300の電極端子H13
02とを位置合わせする(ステップ2)。
【0066】次に、第2のプレートH1400に電気配
線テープH1300を接合固定する(ステップ3)。
線テープH1300を接合固定する(ステップ3)。
【0067】最後に、各記録素子基板の電極H1104
のバンプH1105と、電気配線テープH1300の電
極端子H1302とを金属間結合させる(ステップ
4)。
のバンプH1105と、電気配線テープH1300の電
極端子H1302とを金属間結合させる(ステップ
4)。
【0068】このようにして、各電極と各電極端子と
は、高い位置精度で電気的に接続されることとなる。
は、高い位置精度で電気的に接続されることとなる。
【0069】以上、説明したように本実施形態のインク
ジェット記録ヘッドの製造方法によれば、電極H110
4の配列ピッチPbよりも狭い電極H1104の配列ピ
ッチPaを基準に位置合わせを行うことで、各記録素子
基板の電極H1104と、各記録素子基板に電気的に接
続される電気配線テープH1300の電極端子H130
2との電気接続不良を低減させることができる。 (第2の実施形態)次に、本実施形態の記録素子基板近
傍の一部平面図を図14に示す。
ジェット記録ヘッドの製造方法によれば、電極H110
4の配列ピッチPbよりも狭い電極H1104の配列ピ
ッチPaを基準に位置合わせを行うことで、各記録素子
基板の電極H1104と、各記録素子基板に電気的に接
続される電気配線テープH1300の電極端子H130
2との電気接続不良を低減させることができる。 (第2の実施形態)次に、本実施形態の記録素子基板近
傍の一部平面図を図14に示す。
【0070】第1の実施形態では、カラー用の第2の記
録素子基板H1101が各色毎に分けられていたのに対
し、本実施形態では、シアン、マゼンタ、イエローを第
2の記録素子基板H1101’として1つにまとめた構
成となっている。よって、図15に示すように、ブラッ
ク用の第1の記録素子基板H1100’の幅WB’に対
して、第2の記録素子基板H1101’の幅WCMYが広
くなっているが、これ以外の構成は基本的に第1の実施
形態のインクジェット記録ヘッドと同様であるため、詳
細の説明は省略する。
録素子基板H1101が各色毎に分けられていたのに対
し、本実施形態では、シアン、マゼンタ、イエローを第
2の記録素子基板H1101’として1つにまとめた構
成となっている。よって、図15に示すように、ブラッ
ク用の第1の記録素子基板H1100’の幅WB’に対
して、第2の記録素子基板H1101’の幅WCMYが広
くなっているが、これ以外の構成は基本的に第1の実施
形態のインクジェット記録ヘッドと同様であるため、詳
細の説明は省略する。
【0071】本実施形態の構成においても、カラー用の
第2の記録素子基板H1101’の電極配列ピッチP
b’の方がブラック用の第1の記録素子基板H110
0’の電極配列ピッチPa’よりも広くなっているが、
第2の記録素子基板H1101’のように3色一体構成
とすることで、記録装置との電気的なやり取りを行う信
号数が、3色で共通にできる場合があるため、1色当た
りの電極数で考えると、電極を共通化した分だけ、電極
数を減らせる場合があり、電極ピッチPbをさらに広く
とることが可能となる。
第2の記録素子基板H1101’の電極配列ピッチP
b’の方がブラック用の第1の記録素子基板H110
0’の電極配列ピッチPa’よりも広くなっているが、
第2の記録素子基板H1101’のように3色一体構成
とすることで、記録装置との電気的なやり取りを行う信
号数が、3色で共通にできる場合があるため、1色当た
りの電極数で考えると、電極を共通化した分だけ、電極
数を減らせる場合があり、電極ピッチPbをさらに広く
とることが可能となる。
【0072】以上説明したように、本実施形態のインク
ジェット記録ヘッドの製造方法によれば、第1の実施形
態と同様に、電極H1104’の配列ピッチPb’より
も狭い電極H1104’の配列ピッチPa’を基準に位
置合わせを行うことで、各記録素子基板の電極H110
4’と、各記録素子基板に電気的に接続される電気配線
テープH1300’の電極端子1302’との電気接続
不良を低減させることができる。
ジェット記録ヘッドの製造方法によれば、第1の実施形
態と同様に、電極H1104’の配列ピッチPb’より
も狭い電極H1104’の配列ピッチPa’を基準に位
置合わせを行うことで、各記録素子基板の電極H110
4’と、各記録素子基板に電気的に接続される電気配線
テープH1300’の電極端子1302’との電気接続
不良を低減させることができる。
【0073】さらに本実施形態の場合、3色一体構成の
第2の記録素子基板H1101’であるため、電極数を
減らすことができ、電極ピッチPbをさらに広くとるこ
とが可能となり、電気接続不良をさらに低減させること
ができる。 (第3の実施形態)次に、本実施形態の記録素子基板近
傍の一部平面図を図16に示す。
第2の記録素子基板H1101’であるため、電極数を
減らすことができ、電極ピッチPbをさらに広くとるこ
とが可能となり、電気接続不良をさらに低減させること
ができる。 (第3の実施形態)次に、本実施形態の記録素子基板近
傍の一部平面図を図16に示す。
【0074】本実施形態では、第1の記録素子基板H1
100”の電極H1104”(バンプH1105”)に
接続される電気配線テープH1300”の電極端子H1
302aの幅Waに対して、第2の記録素子基板H11
01”の電極H1104”(バンプH1105”)に接
続される電極端子H1302bの幅Wbが広い以外は、
第1の実施形態のインクジェット記録ヘッドと同様の構
成であるため、詳細の説明は省略する。また、言うまで
もなく、本実施形態は、第2の実施形態と組み合わせて
用いられるものであってもよい。
100”の電極H1104”(バンプH1105”)に
接続される電気配線テープH1300”の電極端子H1
302aの幅Waに対して、第2の記録素子基板H11
01”の電極H1104”(バンプH1105”)に接
続される電極端子H1302bの幅Wbが広い以外は、
第1の実施形態のインクジェット記録ヘッドと同様の構
成であるため、詳細の説明は省略する。また、言うまで
もなく、本実施形態は、第2の実施形態と組み合わせて
用いられるものであってもよい。
【0075】本実施形態の場合、電気配線テープH13
00”を位置合せして、第2のプレートH1400に接
着固定した後の、電極H1104”上のバンプH110
5”と電極端子のずれが発生しても、第2の記録素子基
板H1101”のバンプH1105”に対する電極端子
H1302bのかかり量が大きいため、熱超音波圧着法
などによる電気接続工程時での、電気的なオープンが低
減、すなわち、電極H1104”と電極端子H1302
bとが非接触な状態になるのを低減することができる。
00”を位置合せして、第2のプレートH1400に接
着固定した後の、電極H1104”上のバンプH110
5”と電極端子のずれが発生しても、第2の記録素子基
板H1101”のバンプH1105”に対する電極端子
H1302bのかかり量が大きいため、熱超音波圧着法
などによる電気接続工程時での、電気的なオープンが低
減、すなわち、電極H1104”と電極端子H1302
bとが非接触な状態になるのを低減することができる。
【0076】この際、第1の記録素子基板H1100”
の電極配列ピッチは狭いため、電極端子H1302aの
幅Waを広くするとショートの発生が起こりやすくなる
ため、不適当であるが、第2の記録素子基板H110
1”の電極配列ピッチは広いので、本実施形態のような
構成が可能となる。しかしながら、電極端子幅を広くし
すぎると、電極端子H1302bの反力が大きくなっ
て、十分な圧着が行えない場合があるため、適当な範囲
の電極端子幅とすることが必要である。
の電極配列ピッチは狭いため、電極端子H1302aの
幅Waを広くするとショートの発生が起こりやすくなる
ため、不適当であるが、第2の記録素子基板H110
1”の電極配列ピッチは広いので、本実施形態のような
構成が可能となる。しかしながら、電極端子幅を広くし
すぎると、電極端子H1302bの反力が大きくなっ
て、十分な圧着が行えない場合があるため、適当な範囲
の電極端子幅とすることが必要である。
【0077】本実施形態では、一例として、電極端子幅
Waを50〜85μm、Wbを75〜100μmとして
いる。
Waを50〜85μm、Wbを75〜100μmとして
いる。
【0078】以上説明したように、本実施形態のインク
ジェット記録ヘッドの製造方法によれば、第1および第
2の実施形態と同様に、配列ピッチの狭い電極と電極端
子とにより位置合わせをすることで、電気接続不良を発
生させにくい、電極と電極端子との接続を行うことがで
きる。
ジェット記録ヘッドの製造方法によれば、第1および第
2の実施形態と同様に、配列ピッチの狭い電極と電極端
子とにより位置合わせをすることで、電気接続不良を発
生させにくい、電極と電極端子との接続を行うことがで
きる。
【0079】さらに本実施形態の場合、配列ピッチの狭
い電極端子H1302aの幅Waに対して、配列ピッチ
の広い電極端子H1302bの幅Wbが広いため、第2
の記録素子基板H1101”のバンプH1105”に対
する電極端子H1302bのかかり量が大きくなり、電
気的なオープンが低減できる。
い電極端子H1302aの幅Waに対して、配列ピッチ
の広い電極端子H1302bの幅Wbが広いため、第2
の記録素子基板H1101”のバンプH1105”に対
する電極端子H1302bのかかり量が大きくなり、電
気的なオープンが低減できる。
【0080】なお、各実施形態では、複数の記録素子基
板に対して、電気配線テープは単一で、複数の開口部を
有する構成となっているが、上記の効果は、この構成に
限ることはなく、例えば、電気配線テープは単一である
が、単一の開口部を有する構成などでも、十分発揮され
る。
板に対して、電気配線テープは単一で、複数の開口部を
有する構成となっているが、上記の効果は、この構成に
限ることはなく、例えば、電気配線テープは単一である
が、単一の開口部を有する構成などでも、十分発揮され
る。
【0081】また、各実施形態での記録素子ユニットの
構成では、第1のプレートおよび第2のプレートの2枚
のプレートを用いているが、2枚を合わせて1枚のプレ
ートで構成してもよい。
構成では、第1のプレートおよび第2のプレートの2枚
のプレートを用いているが、2枚を合わせて1枚のプレ
ートで構成してもよい。
【0082】さらに、各実施形態での寸法数値は一例と
してあげているだけで、本発明の範囲をこの数値内に限
定するものではない。これらの数値は、部品の組付けば
らつき、部品精度、部品の大きさ、必要とされる各精
度、などを考慮して決めればよい。重要なのは、本発明
の本質的な発想である。
してあげているだけで、本発明の範囲をこの数値内に限
定するものではない。これらの数値は、部品の組付けば
らつき、部品精度、部品の大きさ、必要とされる各精
度、などを考慮して決めればよい。重要なのは、本発明
の本質的な発想である。
【0083】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、第1の記
録素子基板の、配列ピッチの狭い第1の配列ピッチで配
列された各電極と、この配列ピッチの狭い第1の配列ピ
ッチに対応する外部配線基板の各電極端子とで位置合わ
せをするため、精度の高い位置合わせを行うことができ
る。このため、電気接続に関する不良を低減させること
ができ、歩留まり向上が達成でき、引いては、コストの
低減を図れる。
録素子基板の、配列ピッチの狭い第1の配列ピッチで配
列された各電極と、この配列ピッチの狭い第1の配列ピ
ッチに対応する外部配線基板の各電極端子とで位置合わ
せをするため、精度の高い位置合わせを行うことができ
る。このため、電気接続に関する不良を低減させること
ができ、歩留まり向上が達成でき、引いては、コストの
低減を図れる。
【0084】また、本発明においては、記録素子の配列
間隔が広い記録素子基板の電極の配列間隔を狭めること
により記録素子を駆動するための機能素子等に影響を与
えることなく、ヘッドを小型化することができる。
間隔が広い記録素子基板の電極の配列間隔を狭めること
により記録素子を駆動するための機能素子等に影響を与
えることなく、ヘッドを小型化することができる。
【図1】本発明の第1の実施形態の記録ヘッドカートリ
ッジの外観斜視図である。
ッジの外観斜視図である。
【図2】図1に示した記録ヘッドカートリッジの分解斜
視図である。
視図である。
【図3】図2に示したインク供給ユニットおよび記録素
子ユニットの分解斜視図である。
子ユニットの分解斜視図である。
【図4】図3に示した第1の記録素子基板の一部破断が
なされた斜視図である。
なされた斜視図である。
【図5】図3に示した第2の記録素子基板の一部破断が
なされた斜視図である。
なされた斜視図である。
【図6】図1に示した記録ヘッドカートリッジの側断面
図である。
図である。
【図7】インク供給ユニットに記録素子ユニットを組み
付けた状態を示す斜視図である。
付けた状態を示す斜視図である。
【図8】タンクホルダにインク供給ユニットおよび記録
素子ユニットを組み付けることで完成した記録ヘッドを
示す斜視図である。
素子ユニットを組み付けることで完成した記録ヘッドを
示す斜視図である。
【図9】記録素子ユニットを図8に示す矢印Aの方向か
らみた一部平面図である。
らみた一部平面図である。
【図10】記録素子ユニットの、図9に示すC−C線で
の一部断面図である。
の一部断面図である。
【図11】第1および第2の記録素子基板の各電極と、
電気配線テープの電極素子との配列ピッチを示す図であ
る。
電気配線テープの電極素子との配列ピッチを示す図であ
る。
【図12】第1および第2の記録素子基板の各電極と、
電気配線テープの電極素子との位置合わせを説明する図
である。
電気配線テープの電極素子との位置合わせを説明する図
である。
【図13】本発明の第1の実施形態のインクジェット記
録ヘッドの製造方法における、記録素子基板の電極と電
気配線テープの電極端子との位置合わせおよび接合に関
する概略を説明するフローチャートである。
録ヘッドの製造方法における、記録素子基板の電極と電
気配線テープの電極端子との位置合わせおよび接合に関
する概略を説明するフローチャートである。
【図14】本発明の第2の実施形態におけるインクジェ
ット記録ヘッドの記録素子ユニットの一部平面図であ
る。
ット記録ヘッドの記録素子ユニットの一部平面図であ
る。
【図15】図14に示した記録素子ユニット記録素子基
板の電極と電気配線テープの電極端子との一部拡大図で
ある。
板の電極と電気配線テープの電極端子との一部拡大図で
ある。
【図16】本発明の第3の実施形態におけるインクジェ
ット記録ヘッドの電気配線テープの電極端子の幅の相違
を説明する図である。
ット記録ヘッドの電気配線テープの電極端子の幅の相違
を説明する図である。
H1000 記録ヘッドカートリッジ H1001 記録ヘッド H1002 記録素子ユニット H1003 インク供給ユニット H1100、H1100’、H1100” 第1の記
録素子基板 H1101、H1101’、H1101” 第2の記
録素子基板 H1101C シアン用第2の記録素子基板 H1101M マゼンタ用第2の記録素子基板 H1101Y イエロー用第2の記録素子基板 H1102 インク供給口 H1103 電気熱変換素子 H1104、H1104” 電極 H1105、H1105” バンプ H1106 インク流路壁 H1107 吐出口 H1108 吐出口列 H1110 Si基板 H1200 第1のプレート H1201 インク供給口 H1300、H1300’、H1300” 電気配線
テープ H1301 外部信号入力端子 H1302、H1302’、H1302a、H1302
b 電極端子 H1303 電極端子部 H1304 熱硬化接着樹脂 H1305 第1の折り曲げ部 H1306 第3の接着剤 H1307 第1の封止剤 H1308 第2の封止剤 H1309 端子位置決め穴 H1310 端子結合穴 H1400 第2のプレート H1500 インク供給部材 H1501 インク流路 H1502 タンク位置決め穴 H1503 第1の穴 H1504 第2の穴 H1505 第3の穴 H1506 開口部 H1508 係合部 H1509 X突き当て部 H1510 Y突き当て部 H1511 Z突き当て部 H1512 端子固定部 H1514 色間リブ H1515 端子位置決めピン H1516 端子結合ピン H1517 ジョイント H1600 流路形成部材 H1601 装着ガイド H1602 インク供給口 H1700 フィルタ H1800 シールゴム H1900 インクタンク H1901 ブラックインクタンク H1902 シアンインクタンク H1903 マゼンタインクタンク H1904 イエローインクタンク H1907 インク供給口 H1908 タンク位置決めピン H1909 第1の爪 H1910 第2の爪 H1911 第3の爪 H1912 可動レバー H2000 タンクホルダ H2200 電気コンタクト基板 H2300 ジョイントシール部材 H2400 ビス
録素子基板 H1101、H1101’、H1101” 第2の記
録素子基板 H1101C シアン用第2の記録素子基板 H1101M マゼンタ用第2の記録素子基板 H1101Y イエロー用第2の記録素子基板 H1102 インク供給口 H1103 電気熱変換素子 H1104、H1104” 電極 H1105、H1105” バンプ H1106 インク流路壁 H1107 吐出口 H1108 吐出口列 H1110 Si基板 H1200 第1のプレート H1201 インク供給口 H1300、H1300’、H1300” 電気配線
テープ H1301 外部信号入力端子 H1302、H1302’、H1302a、H1302
b 電極端子 H1303 電極端子部 H1304 熱硬化接着樹脂 H1305 第1の折り曲げ部 H1306 第3の接着剤 H1307 第1の封止剤 H1308 第2の封止剤 H1309 端子位置決め穴 H1310 端子結合穴 H1400 第2のプレート H1500 インク供給部材 H1501 インク流路 H1502 タンク位置決め穴 H1503 第1の穴 H1504 第2の穴 H1505 第3の穴 H1506 開口部 H1508 係合部 H1509 X突き当て部 H1510 Y突き当て部 H1511 Z突き当て部 H1512 端子固定部 H1514 色間リブ H1515 端子位置決めピン H1516 端子結合ピン H1517 ジョイント H1600 流路形成部材 H1601 装着ガイド H1602 インク供給口 H1700 フィルタ H1800 シールゴム H1900 インクタンク H1901 ブラックインクタンク H1902 シアンインクタンク H1903 マゼンタインクタンク H1904 イエローインクタンク H1907 インク供給口 H1908 タンク位置決めピン H1909 第1の爪 H1910 第2の爪 H1911 第3の爪 H1912 可動レバー H2000 タンクホルダ H2200 電気コンタクト基板 H2300 ジョイントシール部材 H2400 ビス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C057 AF91 AF93 AG05 AG15 AG70 AG77 AG84 AP02 AP22 AP25 AP34 AP45 AP77 AQ02 BA03 BA13
Claims (10)
- 【請求項1】 記録液を吐出する複数の記録素子、およ
び前記各記録素子に対応する複数の電極を有する複数の
記録素子基板と、前記各記録素子基板の前記各電極に電
気的に接続される複数の電極端子を有する外部配線基板
とを備えるインクジェット記録ヘッドの製造方法におい
て、 前記各記録素子基板のうちの第1の記録素子基板の、第
1の配列ピッチで配列された前記各電極と、前記各記録
素子基板のうちの第2の記録素子基板の、前記第1の配
列ピッチよりも広い間隔の第2の配列ピッチで配列され
た前記各電極とに対して前記外部配線基板の前記各電極
端子を接続する際、前記第1の配列ピッチに対応する前
記外部配線基板の前記各電極端子と、前記第1の記録素
子基板の第1の配列ピッチの前記各電極とで位置合わせ
をする位置合わせ工程を含むことを特徴とするインクジ
ェット記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項2】 前記各電極上に形成されているバンプに
前記各電極端子を金属間接合する金属間接合工程を含む
請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方
法。 - 【請求項3】 前記各記録素子基板をプレートに固定す
る工程、前記位置合わせ工程、前記外部配線基板を前記
プレートに固定する工程、前記金属間接合工程の順に各
工程を実施する工程を含む請求項2に記載のインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項4】 記録液を吐出する第1の配列間隔で配列
された複数の記録素子を有する第1の記録素子基板と、 記録液を吐出する第2の配列間隔で配列された複数の記
録素子を有する第2の記録素子基板と、 前記第1、第2の記録素子基板に電気的に接続される複
数の電極端子を有する共通外部配線基板と、を備えるイ
ンクジェット記録ヘッドにおいて、 前記第1の記録素子基板は、前記記録素子の配列方向の
両端に前記電極端子と電気的に接続する第3の配列間隔
で配列された電極を有しており、前記第2の記録素子基
板は、前記記録素子に対応するとともに前記電極端子と
電気的に接続する第4の配列間隔で配列された電極を有
しており、前記記録素子の第1の配列間隔が第2の配列
間隔より広いとともに前記電極の第3の配列間隔が第4
の配列間隔より狭いことを特徴とするインクジェット記
録ヘッド。 - 【請求項5】 前記共通外部配線基板はフレキシブルフ
ィルム基板である請求項4に記載のインクジェット記録
ヘッド。 - 【請求項6】 前記共通外部配線基板には、前記各記録
素子基板を組み込むための、少なくとも1つの開口が形
成されている請求項4または5に記載のインクジェット
記録ヘッド。 - 【請求項7】 前記第4の配列間隔に対応する、前記共
通外部配線基板の前記各電極端子の電極幅は、前記第3
の配列間隔に対応する、前記共通外部配線基板の前記各
電極端子の電極幅よりも広い請求項4ないし6のいずれ
か1項に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項8】 前記第1の記録素子基板の前記各電極が
配列されている方向の外形幅は、前記第2の記録素子基
板の前記各電極が配列されている方向の外形幅よりも狭
い請求項4ないし7のいずれか1項に記載のインクジェ
ット記録ヘッド。 - 【請求項9】 前記第1の記録素子基板は、黒色インク
を吐出するとともに、前記第2の記録素子基板は、黒色
以外の複数色のインクを吐出するものである請求項4な
いし8のいずれか1項に記載のインクジェット記録ヘッ
ド。 - 【請求項10】 前記第1の記録素子基板の記録素子に
おける吐出量は前記第2の記録素子基板の記録素子にお
ける吐出量に比べて多い請求項4ないし9のいずれか1
項に記載のインクジェット記録ヘッド。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000209090A JP2002019130A (ja) | 2000-07-10 | 2000-07-10 | インクジェット記録ヘッドの製造方法およびインクジェット記録ヘッド |
US09/899,258 US6659591B2 (en) | 2000-07-10 | 2001-07-06 | Ink jet recording head and producing method for the same |
DE60125464T DE60125464T2 (de) | 2000-07-10 | 2001-07-09 | Tintenstrahlaufzeichnungskopf |
DE60138740T DE60138740D1 (de) | 2000-07-10 | 2001-07-09 | Verfahren zur Herstellung von einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf |
EP06123084A EP1741558B1 (en) | 2000-07-10 | 2001-07-09 | Producing method for ink jet recording head |
EP01116545A EP1172217B1 (en) | 2000-07-10 | 2001-07-09 | Ink jet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000209090A JP2002019130A (ja) | 2000-07-10 | 2000-07-10 | インクジェット記録ヘッドの製造方法およびインクジェット記録ヘッド |
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---|---|---|---|---|
JP2007030229A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
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-
2000
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007030229A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
JP4701031B2 (ja) * | 2005-07-22 | 2011-06-15 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
JP2013226751A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Canon Inc | 記録ヘッド及びインクジェット記録装置 |
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